激光雷达的探测方法、激光雷达及包括其的车辆系统技术方案

激光雷达的探测方法、激光雷达及包括其的车辆系统。本发明专利技术提供一种激光雷达的探测方法，所述激光雷达可绕其转轴旋转，包括具有多个激光器的发射单元，所述探测方法包括：S101：控制所述多个激光器发射探测激光束，使得激光雷达具有非均匀的水平角度分辨率；S102：接收所述探测激光束在目标物上反射的回波，并转换为电信号；和S103：根据所述电信号，计算所述目标物的距离和/或反射率。通过本发明专利技术的实施例，能够实现对激光雷达的水平角度分辨率的灵活配置，减少了飞行时间和功耗，提高了激光雷达的测距范围。

【技术实现步骤摘要】
激光雷达的探测方法、激光雷达及包括其的车辆系统
本专利技术大致涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达的探测方法、激光雷达及包括其的车辆系统。
技术介绍
图1中示出了雷达的坐标系的一种标识形式，参考图1，Z方向表征与转轴一致的方向，也叫垂直方向，在垂直方向各线束彼此的角度间隔叫做垂直分辨率。XOY平面为水平面，在水平面上的分辨率叫做水平分辨率。当前的多线束(如40线、64线及128线)机械雷达，可以通过调整光源本身的相对排布来对每个线束的垂直角度分辨率加以设置。参照图1、图2A和图2B，现有的机械雷达一般具备两种激光器的排布方式，且对应两种光束的出射方式，分别为：如图2A所示的机械雷达的多个线束在垂直视场内均匀分布，即每一个线束的垂直角度分辨率均相同，如图2B所示的机械雷达的每个线束的夹角并不相同，而是中间线束的垂直角度分辨率相对两侧更加密集。需要说明的是，图1、图2A及图2B只是选择一列激光器作为示意图，具体地，可以设置不止一列激光器。现有技术中机械雷达的旋转频率一般是10HZ或者20HZ。可以参考图3A所示，旋转频率为10HZ的机械雷达，基本是水平角度每间隔0.2°进行所有线束的收发，如是16线的激光雷达，按照此频率扫描得到的点云图参考图3B。可以参考图4A所示，旋转频率为20HZ的机械雷达，基本是水平角度每间隔0.4°进行所有线束的收发，如是16线的激光雷达，按照此频率扫描得到的点云图参考图4B。如上所述多线束收发的顺序，可以是轮巡收发(包括一线一线地进行，或者部分多线并行，但并非所有线束同时收发)，也可以是多个线束同时收发。需要说明的是，图3A、3B及图4A、4B只是示意图，在发光及收光的同时，机械雷达继续正常旋转，而非停滞，因为光速比机械雷达本身的转速快很多，所以图3A、3B和图4A、4B忽略机械雷达的旋转，仅示意性示出收发光的角度间隔。且图3A、3B及图4A、4B只是表示相对的收发光测距的频率的大小关系，不表示真实的收发光频率。
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的实施例通过控制多个激光器在不同水平视场内的发光，实现了对激光雷达水平角度分辨率的灵活调节，降低了器件的功耗，提高了激光雷达的测距范围。有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本专利技术提出一种激光雷达的探测方法，所述激光雷达可绕其转轴匀速旋转，包括具有多个激光器的发射单元，所述探测方法包括：S101：控制所述多个激光器发射探测激光束，使得激光雷达具有非均匀的水平角度分辨率；S102：接收所述探测激光束在目标物上反射的回波，并转换为电信号；S103：根据所述电信号，计算所述目标物的距离和/或反射率。根据本专利技术的一个方面，所述步骤S101包括：控制所述多个激光器，以彼此相对不同的频率发射探测激光束；和/或控制所述多个激光器，在不同的水平视场内，以相对不同的频率发射探测激光束；和/或控制所述多个激光器，在不同的水平角度上，选择至少部分不同的激光器发射探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述多个激光器沿着转轴方向排布成一列或多列，所述步骤S101包括：在至少部分水平视场内，控制处于所述一列或多列中相对靠垂直视场中心位置对应的激光器，以高于处于相对靠垂直视场边缘位置对应的激光器的频率，发射所述探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述步骤S101包括：控制所述多个激光器，使得在安装有所述激光雷达的车辆的行进方向前侧的预设视场内，以比所述预设视场外更高的频率发射所述探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述多个激光器排布成沿着所述转轴方向的一列或多列，所述探测方法还包括：接收场景信息，其中所述步骤S101还包括：根据所述场景信息，确定期望的激光雷达点云的水平角度分辨率，进而调节所述激光器的发光。根据本专利技术的一个方面，所述步骤S101包括：当检测到或接收到安装有所述激光雷达的车辆处于下坡状态时，控制至少其中一列激光器中处于相对靠近下方的激光器以比处于相对靠近上方的激光器更高的频率发射所述探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述步骤S101包括：当检测到或接收到安装有所述激光雷达的车辆处于上坡状态时，控制至少其中一列激光器中处于相对靠近上方的激光器以比处于相对靠近下方的激光器更高的频率发射所述探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述步骤S101包括：当检测到预设的障碍物时，根据所述障碍物的类型和位置，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以不同于上次扫描同一障碍物的频率进行探测。根据本专利技术的一个方面，所述步骤S101包括：当检测到人或者交通锥时，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以更高的频率进行探测。根据本专利技术的一个方面，所述步骤S101包括：当检测到树木时，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以更低的频率进行探测。本专利技术还提供一种激光雷达，所述激光雷达可绕其转轴匀速旋转，所述激光雷达包括：发射单元，包括多个激光器，所述多个激光器配置成可发射探测激光束用于探测目标物；接收单元，用于接收所述探测激光束在目标物上反射的回波，并转换为电信号；和控制单元，所述控制单元与所述发射单元耦接，并配置成可控制所述多个激光器发射所述探测激光束，使得激光雷达具有非均匀的水平角度分辨率。根据本专利技术的一个方面，所述控制单元配置成：控制所述多个激光器，以彼此相对不同的频率发射探测激光束；和/或控制所述多个激光器，在不同的水平视场内，以相对不同的频率发射探测激光束；和/或控制所述多个激光器，在不同的水平角度上，选择至少部分不同的激光器发射探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述多个激光器沿着转轴方向排布成一列或多列，所述控制单元配置成使得：在至少部分水平视场内，处于所述一列或多列中相对靠垂直视场中心位置对应的激光器以高于处于相对靠垂直视场边缘位置对应的激光器的频率发射所述探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述控制单元配置成使得：所述多个激光器在安装有所述激光雷达的车辆的行进方向前侧的预设视场内，以比所述预设视场外更高的频率发射所述探测激光束。根据本专利技术的一个方面，所述多个激光器排布成沿着所述转轴方向的一列或多列，所述控制单元配置成可根据接收的场景信息，确定期望的激光雷达点云的水平角度分辨率，进而调节所述激光器的发光。根据本专利技术的一个方面，所述控制单元适于当检测到预设的障碍物时，根据所述障碍物的类型和位置，控制在下一次扫描所述障碍物时，以不同于上次扫描同一障碍物的频率进行探测。根据本专利技术的一个方面，所述控制单元适于当检测到人或者交通锥时，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以更高的频率进行探测。根据本专利技术的一个方面，所述控制单元适于当检测到树木时，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以更低的频率进行探测。本专利技术还提供一种车辆系统，包括：车辆本体；和如上所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达的探测方法，所述激光雷达可绕其转轴匀速旋转，包括具有多个激光器的发射单元，所述探测方法包括：/nS101：控制所述多个激光器发射探测激光束，使得激光雷达具有非均匀的水平角度分辨率；/nS102：接收所述探测激光束在目标物上反射的回波，并转换为电信号；/nS103：根据所述电信号，计算所述目标物的距离和/或反射率。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的探测方法，所述激光雷达可绕其转轴匀速旋转，包括具有多个激光器的发射单元，所述探测方法包括：
S101：控制所述多个激光器发射探测激光束，使得激光雷达具有非均匀的水平角度分辨率；
S102：接收所述探测激光束在目标物上反射的回波，并转换为电信号；
S103：根据所述电信号，计算所述目标物的距离和/或反射率。


2.根据权利要求1所述的探测方法，其中所述步骤S101包括：
控制所述多个激光器，以彼此相对不同的频率发射探测激光束；和/或
控制所述多个激光器，在不同的水平视场内，以相对不同的频率发射探测激光束；和/或
控制所述多个激光器，在不同的水平角度上，选择至少部分不同的激光器发射探测激光束。


3.根据权利要求1或2所述的探测方法，其中所述多个激光器沿着转轴方向排布成一列或多列，所述步骤S101包括：在至少部分水平视场内，控制处于所述一列或多列中相对靠垂直视场中心位置对应的激光器，以高于处于相对靠垂直视场边缘位置对应的激光器的频率，发射所述探测激光束。


4.根据权利要求1或2所述的探测方法，其中所述步骤S101包括：控制所述多个激光器，使得在安装有所述激光雷达的车辆的行进方向前侧的预设视场内，以比所述预设视场外更高的频率发射所述探测激光束。


5.根据权利要求1或2所述的探测方法，其中所述多个激光器排布成沿着所述转轴方向的一列或多列，所述探测方法还包括：
接收场景信息，
其中所述步骤S101还包括：根据所述场景信息，确定期望的激光雷达点云的水平角度分辨率，进而调节所述激光器的发光。


6.根据权利要求5所述的探测方法，所述步骤S101包括：当检测到或接收到安装有所述激光雷达的车辆处于下坡状态时，控制至少其中一列激光器中处于相对靠近下方的激光器以比处于相对靠近上方的激光器更高的频率发射所述探测激光束。


7.根据权利要求5所述的探测方法，所述步骤S101包括：当检测到或接收到安装有所述激光雷达的车辆处于上坡状态时，控制至少其中一列激光器中处于相对靠近上方的激光器以比处于相对靠近下方的激光器更高的频率发射所述探测激光束。


8.根据权利要求5所述的探测方法，所述步骤S101包括：当检测到预设的障碍物时，根据所述障碍物的类型和运动速度，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以不同于上次扫描所述障碍物的频率进行探测。


9.根据权利要求8所述的探测方法，所述步骤S101包括：当检测到交通敏感物时，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以更高的频率进行探测，所述交通敏感物包括行人或者交通锥；和/或
当检测到非敏感物时，控制所述激光器在下一次扫描所述障碍物时，以更低的频率进行探测，其中所述非敏感物包括树木。


10.一种激光雷达，所述激光雷达可绕其转轴匀速旋转，所述激光雷达包括：
发射单元，包括多个激光器，所述多个激光器配置成可发射探测激光束用于探测目标物；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峰，周小童，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31